[发明专利]一种土壤修复方法及土壤修复设备

说明书

技术领域

本发明涉及土壤修复领域，特别涉及一种土壤修复方法及土壤修复设备。

背景技术

随着产业结构调整和现代城市化进程，位于市区的化工厂、炼油厂、制药厂以及其他工厂搬迁到郊区，由于长期的固废堆积、废水排放和大气干湿沉降等在原厂地区遗留下大量的工业有机或重金属污染场地及土壤。场地中污染物组成复杂、污染性强、浓度高，是潜在的污染源，而且在环境中会产生一些毒性更强的中间产物，如果长期得不到及时处理，会对周边土壤及地表水甚至地下水造成污染，还可通过饮用水或通过土壤-植物系统，经由食物链进入人体，危及生态安全和人群健康。因此，有机或重金属污染场地的修复迫在眉睫。

目前，污染场地及土壤修复技术包括物理、化学及生物修复等多种形式。然而，现有的大部分修复方法和设备因其成本高导致应用范围窄，不能满足大量重污染场地修复的需要。

其中，电动修复技术被认为是解决土壤污染的有效技术，其基本原理是利用电场产生的各种电动效应增强地下环境中污染物的生物可利用性、微生物的活性或直接矿化有机物。因为该技术具有操作简单、去除效率高、能够原位修复，对土壤环境破坏小等特点，受到了国内外土壤修复专家的广泛关注，但其在修复过程中，会产生阳极酸化的问题，造成土壤pH值的不均衡，对土壤微生物影响较大，并且传统电动修复技术采用定向电场运行模式，电场有效利用率较低，影响其实际应用。

氧化/还原技术是一种成熟的土壤修复化学技术，通过向污染土壤添加氧化剂或还原剂，利用氧化或还原反应，使土壤中的污染物转化为无毒或相对毒性较小的物质。常见的氧化剂包括高锰酸盐、过氧化氢、芬顿试剂、过硫酸盐和臭氧。常见的还原剂包括连二亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁、多硫化钙、二价铁、零价铁等。其中，化学氧化可处理石油烃、BTEX(苯、甲苯、乙苯、二甲苯)、酚类、MTBE(甲基叔丁基醚)、含氯有机溶剂、多环芳烃、农药等大部分有机物；化学还原可处理重金属类(如六价铬)和氯代有机物等。以芬顿试剂处理有机污染土壤为例，芬顿试剂反应迅速，处理彻底。但该技术的技术瓶颈碍于土壤中存在的有机质等物质对羟基自由基存在竞争消耗，同时过氧化氢进入土壤后存在的时间短，消耗量巨大，如果大范围、大剂量的使用易造成土壤的二次污染。

发明内容

本发明旨在克服现有技术中的土壤修复方法，修复周期长，存在修复不彻底或者存在二次污染等情况，影响了其实际应用，提供一种修复周期短，修复彻底且化学试剂使用量少，不会存在二次污染的土壤修复方法及土壤修复设备。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种土壤修复方法，该方法包括在需处理的受污染的土壤上设置电场，将污染物聚集，在聚集污染物的土壤区域添加能将污染物降解或钝化的化学试剂，化学试剂在电场的继续作用下去除污染物。

一些实施例中，上述设置电场的方法包括在土壤中心位置设置中心电极，在土壤周边设置极性与中心电极相反的周电极。

一些实施例中，上述中心电极和周电极之间还设置有可流通污染源又可阻止化学试剂流通的双层屏蔽墙，用于限定出聚集污染源的土壤区域。

一些实施例中，上述能将污染物降解的化学试剂为氧化剂或还原剂；上述能将污染物钝化的化学试剂为钝化剂。

本发明还提供了一种上述土壤修复方法用到的土壤修复设备，该设备包括能容纳土壤的容器，设置在容器内的两种极性的电极，设置在两种极性的电极之间的可流通污染源又可阻止化学试剂流通的双层屏蔽墙。

一些实施例中，上述两种极性的电极包括设置在容器中心的中心电极，在容器内壁周边设置的极性与中心电极相反的周电极；双层屏蔽墙包括与周电极相对的外屏蔽墙，与中心电极相对的内屏蔽墙，所述外屏蔽墙和内屏蔽墙可相对转动；外屏蔽墙和内屏蔽墙上设置有可对接的流通孔，通过转动外屏蔽墙和/或内屏蔽墙可封闭流通孔。

一些实施例中，上述中心电极和周电极均为棒电极，其中，中心电极为一个，周电极为多个，且沿容器内壁周边均匀分布。

一些实施例中，上述流通孔的孔径为0.5-2cm。

一些实施例中，上述土壤修复设备还包括与两种极性的电极电连接的电源。

一些实施例中，上述电源能提供直流电，直流电的电压不高于60V。

一些实施例中，上述两种极性的电极与电源之间还设置有电极控制器，所述电极控制器包括能控制电极的极性转换的断路器和能控制电极的转换时间的时间控制器。

一些实施例中，上述双层屏蔽墙的内壁设置有试剂注入槽。